8.1 功和功率 第1课时 功（备作业）-2021-2022学年高一物理同步备课系列（人教版2019 必修第二册）.zip

第1 页,共 4 页8.1 功和功率功和功率 第一课时第一课时 功功一、选择题一、选择题1关于功的单位，下列各式中能表示的是（）AJBNmCkgm2/s3Dkgm2/s22.关于功的概念，下列说法正确的是()A物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多B合力做的功等于各分力做功的矢量和C摩擦力可以对物体做正功D功有正负，但正负不表示方向，而表示大小3篮球比赛时，小王同学跳起投篮。在离地上升过程中，下列设法正确的是（）A重力对小王做负功B重力对小王做正功C手对球的作用力大于球对手的作用力D手对球的作用力小于球对手的作用力4某快递小哥搬运一批总质量为 50kg 的货物，以 2m/s 的速度沿水平方向匀速走了 8m，重力加速度 g10m/s2，则匀速运动过程中此人对货物做的功为（）A400JB1000JC0D100J5一个人乘电梯从 1 楼到 30 楼，在此过程中经历了先加速、再匀速、后减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是()A始终做正功B加速时做正功，匀速和减速时做负功C加速和匀速时做正功，减速时做负功D加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功第2 页,共 4 页6一个质量为 50 g 的物体，在竖直向上的力 F 的作用下，以 2 m/s2的加速度由静止向上匀加速运动，则力 F 在前 5 s 内所做的功为（g=10 m/s2）（ ）A15 JB1.5 JC12.5 JD2.5 J7如图所示，一个物体放在水平面上，在与竖直方向成 角的斜向下的推力 F 的作用下沿平面移动了距离 s，若物体的质量为 m，物体与地面之间的摩擦力大小为 f，则在此过程中()A摩擦力做的功为 fscos B力 F 做的功为 Fscos C力 F 做的功为 Fssin D重力做的功为 mgs8如图所示，力 F 大小相等，A、B、C、D 物体运动的位移 L 也相同，哪种情况 F 做功最小（）ABCD9.一物体在的水平拉力作用下沿水平面运动，在时水平拉力变为，方10NF 5st=4NF 向不变，物体在水平面上运动的速度-时间图像如图所示。则在内拉力对物体做的功010s为（）第3 页,共 4 页ABCD100J250J400J475J10两个相互垂直的力 F1和 F2作用在同一物体上，使物体运动，如图所示，物体通过一段位移时，力 F1对物体做功 6J，F2对物体做功 8J，则 F1和 F2的合力对物体做功为（ ）A-2JB2JC10JD14J11如图 1，质量为货车以的速度在平直的高速公路上匀速行驶。因司机看到前2t27m/s方警示标识，采取紧急制动。车厢内货物向前滑行，恰好在车停止时与车厢前壁相撞并反弹，其图像如图 2 所示。设货车匀减速刹停后不再移动。重力加速度 g 取。则从v t210m/s货车开始刹车到物块停止运动的过程中，求：（1）货物与车厢间的动摩擦因数；（2）货车的位移大小；（3）货物相对车厢滑行的位移大小；（4）摩擦力对货物做的功。12如图所示，平板 A 静置于水平地面上，物块 B（可视为质点）置于平板最左端平板质量 M=2kg，物块质量 m=1kg，物块与平板间动摩擦因数 1=0.5，平板与水平面间动摩擦因数2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。t=0 开始，物块 B 受到大小为 10N 的水平向右的力；t=1s 时，力大小不变方向反向；t=1.5s 时，撤去该力。整个过程中，物块始终未离开平板，不计空气阻力，重力加速度取 g=10m/s2求：第4 页,共 4 页（1）t=1s 时，物块和平板的速度大小；（2）平板长度至少为多少？（3）整个过程中，该力对物块所做的总功。第1 页,共 7 页8.1 功和功率功和功率 第一课时第一课时 功功一、选择题一、选择题1关于功的单位，下列各式中能表示的是（）AJBNmCkgm2/s3Dkgm2/s2【答案】ABD【解析】根据功的的公式即结合牛顿第二定律：即WFx1J1N mFma故C 错误，ABD 正确。故选 ABD。21N1kg m/s221J1kg m /s2.关于功的概念，下列说法正确的是()A物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多B合力做的功等于各分力做功的矢量和C摩擦力可以对物体做正功D功有正负，但正负不表示方向，而表示大小【答案】C【解析】A因功的决定因素为力、位移及二者的夹角，若力大、位移大，但两者夹角为 90，则做功为 0，故 A 错误；BD功是标量，有正负之分，但功的正负不表示功的大小，而表示力对物体的做功效果，合力做的功等于各分力做功的代数和，所以 B、D 错误；C摩擦力可以做正功，也可做负功，这要看摩擦力与位移的方向关系，故 C 正确。3篮球比赛时，小王同学跳起投篮。在离地上升过程中，下列设法正确的是（）A重力对小王做负功B重力对小王做正功C手对球的作用力大于球对手的作用力第2 页,共 7 页D手对球的作用力小于球对手的作用力【答案】A【解析】AB小王立刻上升过程中，位移（运动）方向与重力方向相反，重力做负功，故 A 正确，B 错误；CD根据作用力与反作用力关系，手对球的作用力与球对手的作用力大小相等，故 CD 错误。故选 A。4某快递小哥搬运一批总质量为 50kg 的货物，以 2m/s 的速度沿水平方向匀速走了 8m，重力加速度 g10m/s2，则匀速运动过程中此人对货物做的功为（）A400JB1000JC0D100J【答案】C【解析】人对货物的作用力竖直向上，与货物运动方向垂直，所以匀速运动过程中此人对货物做的功为 0，故选 C。5一个人乘电梯从 1 楼到 30 楼，在此过程中经历了先加速、再匀速、后减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是()A始终做正功B加速时做正功，匀速和减速时做负功C加速和匀速时做正功，减速时做负功D加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功【答案】A【解析】在加速、匀速和减速的过程中，支持力的方向始终竖直向上，从 1 楼到 30 楼，支持力的方向与运动方向相同，则支持力始终做正功，A 正确；B、C、D 错误6一个质量为 50 g 的物体，在竖直向上的力 F 的作用下，以 2 m/s2的加速度由静止向上匀加速运动，则力 F 在前 5 s 内所做的功为（g=10 m/s2）（ ）第3 页,共 7 页A15 JB1.5 JC12.5 JD2.5 J【答案】A【解析】试题分析：根据牛顿第二定律有，则 F=0.6 N，再由匀加速运动的位移公式有，可得物体上升的高度为 25 m，再根据功的公式 W=Fh，则力 F 在前5 s 内所做的功为 15 J因此选项 A 正确考点：本题考查功的公式，牛顿第二定律和运动学公式7如图所示，一个物体放在水平面上，在与竖直方向成 角的斜向下的推力 F 的作用下沿平面移动了距离 s，若物体的质量为 m，物体与地面之间的摩擦力大小为 f，则在此过程中()A摩擦力做的功为 fscos B力 F 做的功为 Fscos C力 F 做的功为 Fssin D重力做的功为 mgs【答案】C【解析】摩擦力做功 Wfs，则物体克服摩擦力做功为 fs，故 A 错误；力 F 做功为Fscos(90)Fssin ，故 B 错误，C 正确；重力与位移相互垂直，故重力不做功，故 D错误8如图所示，力 F 大小相等，A、B、C、D 物体运动的位移 L 也相同，哪种情况 F 做功最小（）ABCD第4 页,共 7 页【答案】D【解析】根据功的概念，则图 A 中力 F 做功为 W1=FL图 B 中力 F 做功为 W2=FLcos30=FL32图 C 中力 F 做功为 W3=FLcos30=FL32图 D 中力 F 做功为 W4=FLcos60=FL12则四种情况下做功最小的是 D。故选 D。9.一物体在的水平拉力作用下沿水平面运动，在时水平拉力变为，方10NF 5st=4NF 向不变，物体在水平面上运动的速度-时间图像如图所示。则在内拉力对物体做的功010s为（）ABCD100J250J400J475J【答案】 C【解析】根据图像面积求出前后两段的位移，然后根据功的计算得12105510 510J4J400J22WFlF l 故选 C。10两个相互垂直的力 F1和 F2作用在同一物体上，使物体运动，如图所示，物体通过一段位移时，力 F1对物体做功 6J，F2对物体做功 8J，则 F1和 F2的合力对物体做功为（ ）第5 页,共 7 页A-2JB2JC10JD14J【答案】D【解析】试题分析：当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和；由于力 F1对物体做功 6J，力 F2对物体做功 8J，所以 F1与 F2的合力对物体做的总功就为 6J+8J=14J，故选 D11如图 1，质量为货车以的速度在平直的高速公路上匀速行驶。因司机看到前2t27m/s方警示标识，采取紧急制动。车厢内货物向前滑行，恰好在车停止时与车厢前壁相撞并反弹，其图像如图 2 所示。设货车匀减速刹停后不再移动。重力加速度 g 取。则从v t210m/s货车开始刹车到物块停止运动的过程中，求：（1）货物与车厢间的动摩擦因数；（2）货车的位移大小；（3）货物相对车厢滑行的位移大小；（4）摩擦力对货物做的功。【答案】（1）；（2）81m；（3）8.5m；（4）0.457.24 10 J第6 页,共 7 页【解析】（1）对货物由图像可知v t22273()m/s4m/s6vat根据牛顿第二定律有mgma解得0.4（2）设货车制动前速度为，制动距离为，用时为 t，则有0v1x01276m81m22vxt（3）设货物碰撞车厢时的速度大小为，碰撞前的位移大小为，碰撞后瞬间速度大小为tv2x可，返回的位移大小为。由图像可知tv3xv t02273() 690m22tvvxt又因为232taxv即2232m0.5m22 4tvxa设货物相对车厢的位移为，则有x213xxxx解得8.5mx （4）摩擦力对货物做的功5237.24 10 JWmg xx 12如图所示，平板 A 静置于水平地面上，物块 B（可视为质点）置于平板最左端平板质量 M=2kg，物块质量 m=1kg，物块与平板间动摩擦因数 1=0.5，平板与水平面间动摩擦因数2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。t=0 开始，物块 B 受到大小为 10N 的水平向右的力；t=1s 时，力大小不变方向反向；t=1.5s 时，撤去该力。整个过程中，物块始终未离开平板，不计空气阻力，重力加速度取 g=10m/s2求：（1）t=1s 时，物块和平板的速度大小；（2）平板长度至少为多少？（3）整个过程中，该力对物块所做的总功。【答案】（1）5 m/s，1m/s；（2）2.5 m；（3）125J8第7 页,共 7 页【解析】（1）物块的加速度大小为解得11Fmgma215m/sa 平板的加速度大小为解得122mgMm gMa221m/sa 所以 t=1 s 时，物块的速度大小为115m/svat平板的速度大小为221m/sva t（2）01 s，物块相对于平板的位移大小为211212m2xaat第 1 s 末，力反向，大小不变，物块的加速度大小为解得13Fmgma2315m/sa 平板的加速度不变，令经历 t1时间两者共速。则解得13 122 1va tva t10.25st 共速时的速度大小为5m/s4v 物块相对平板的位移大小为122110.5m22vvvvxtt随后物块相对于平板向左运动，所以平板的长度至少为122.5mlxx （3）物块与平板达到共同速度 v 后，物块相对于平板向左运动。物块的加速度为14Fmgma解得。令再经历 t2时间，物块速度减为零，则解得245m/sa 4 2va t20.25st 即 t=1.5 s 刚撤去外力时，物块速度恰好减为零。整个过程中，外力对物块所做的总功为112125J2228vvvvvWFttt